的擴展 具備人工智慧的自主無人機 它徹底改變了安全、監控乃至現代戰爭的格局。幾年前還像是科幻小說裡的情節，如今已成為常態：無人機能夠追蹤人員、巡邏邊境或詳細記錄任何動向，幾乎無需人工幹預。
在這樣一個充滿尖端科技的環境中，發現……幾乎令人感到超現實。 像雨傘這樣普通的物品 它能夠對某些先進系統構成挑戰。加州大學歐文分校（UC Irvine）的一組研究人員已經證明，只要擁有合適的視覺圖案，一把簡單的雨傘就能「欺騙」、吸引甚至乾擾某些使用基於電腦視覺的自主追蹤技術的商用無人機。
自主無人機的興起及其為何引發如此多的擔憂
近年來，使用 無人機 在全球範圍內。我們不再僅僅談論用於拍攝精彩影片的小型娛樂無人機，而是談論用於城市監控、關鍵基礎設施監測、邊境管製或支援警察和軍事行動的更專業的平台。
在以下場景中 俄羅斯與烏克蘭之間的戰爭 無人機的重要性已顯而易見。市面上既有自殺式無人機，也有專門用於目標追蹤的設備，還有透過光纖連接以確保穩定通訊的系統，以及越來越多整合人工智慧、能夠在飛行途中自主決策的設備。
這種自主性是基於以下方面的運用： 先進的光學感測器和 電腦視覺演算法 這些功能使無人機能夠識別人員或物體，追蹤其位置，並對其移動做出反應，而無需飛行員不斷修正飛行軌跡。在消費性產品中，這通常被稱為「主動追蹤」或「動態追蹤」功能。
問題在於，隨著這些系統的使用範圍擴大… 監視、巡邏和保全行動此外，濫用風險也不斷增加：騷擾、間諜活動、侵犯隱私，或在人們甚至不知道自己被監視的空間進行秘密監視。
研究人員和網路安全專家長期以來一直警告說，保護這些系統不能僅限於電子元件（無線電鏈路、加密通訊、防火牆）。 視覺感知和人工智慧演算法 那些根據「所見」做出決定的人也可能成為弱點，而這正是有趣的雨傘實驗發揮作用的地方。
「捕蠅草」計畫：當雨傘變成防禦武器
由安全和電腦視覺專家組成的團隊 加州大學爾灣分校 他們決定不走設計日益複雜且更具攻擊性的無人機的常規路線，而是提出了一個不同的問題：這是否可能 保護自己免受無人機攻擊 使用簡單的物體，而無需借助頻率幹擾器、駭客攻擊或昂貴的軍事設備？
由此，FlyTrap誕生了。 針對自主追蹤演算法的物理攻擊方法 它利用一種專門設計的圖形圖案來迷惑無人機的視覺系統。其目的並非透過電子方式禁用無人機，而是操縱無人機「認為」攝影機前發生的事情。
研究人員將分析重點放在使用無人機的無人機上。 基於電腦視覺的目標跟踪這些設備能夠根據攝影機捕捉到的視覺資訊來偵測和追蹤人或物體。分析的型號中包括一些市面上非常受歡迎的產品，例如 DJI Mini 4 Pro、DJI Neo 和 HoverAir X1。
在研究這些系統如何解讀目標運動後，研究團隊發現了一個關鍵弱點：在某些情況下，如果向演算法提供…，該演算法就可以被操縱。 精心設計的視覺圖案 這會改變他們對距離和運動方向的感知。
這種名為「捕蠅草」的圖案被印在了普通雨傘的表面。結果發現，它是一種出人意料的廉價且易於使用的防禦武器，可以有效對抗那些理論上很難在沒有複雜技術手段的情況下被破解的自主無人機。
雨傘視覺錯覺究竟是如何實現的？
FlyTrap的核心在於其演算法的運作方式 基於神經網路的自主追蹤 它們解讀無人機攝影機拍攝的影像。這些系統逐幀分析影像，計算目標在螢幕上的移動軌跡，從而決定無人機應該向哪個方向移動以及以什麼速度飛行。
雨傘上印製的圖案設計導致無人機「解讀」出與實際情況不符的訊息：圖案的設計使得視覺系統誤認為目標是… 遠離無人機但實際上，撐傘的人幾乎仍然停留在原地。
面對這種誤解，追蹤軟體會按照預設程序執行操作：它會嘗試… 減少距離 直到抵達目標位置，並始終保持在最佳追蹤範圍內。換句話說，無人機會逐漸接近目標，不斷修正飛行軌跡，以「補償」感知到的距離。
這種行為會產生真正的 遠距離吸引力攻擊這把傘非但沒有使無人機迷失方向、失去追蹤目標，反而會引誘它越飛越近。無人機可以飛得離撐傘的人非常近，以至於很容易被網子捕獲，甚至可以被控制性地撞飛。
這種方法的最大優點是它不需要 電磁幹擾或存取無人機軟體無需駭客攻擊、攔截控制信號或使用軍事設備。只需要一把設計合適的雨傘，就能利用電腦視覺演算法中一個非常特殊的漏洞。
商用無人機測試及研究結果
為了驗證這個想法不僅僅是實驗室裡的想法，加州大學歐文分校的研究團隊進行了以下研究： 利用商用無人機進行系統性實驗 融合了目前廣泛應用的自主追蹤功能。
研究人員從消費市場中選擇了三種代表性的車型： 大疆迷你 4 Pro中， 大疆 Neo Y EL HoverAir X1它們都具有「主動追蹤」或「動態追蹤」模式，旨在讓裝置能夠跟隨人們移動，而無需人不斷操作遙控器。
在測試中，一名受試者站在一個空曠的區域，FlyTrap 遮陽傘打開著，無人機啟動自動追蹤模式，追蹤該受試者。隨後，系統自主運行，無需人工幹預，觀察其對環境的反應。 傘圖案.
結果非常明確：在分析的所有三種無人機型號中， FlyTrap 方法成功地吸引了飛機 可以縮小到非常短的距離，足以用網子將其捕獲，或者如果需要的話，使其撞向另一個建築物或設備。
研究人員在不同的光照和天氣條件下重複了實驗，並取得了非常高的成功率。根據在諸如NDSS會議等安全論壇上公佈的數據，即使在以下情況下，該系統仍然保持有效： 環境光線和周圍環境的變化這進一步增強了其實際可行性。
作為負責任披露流程的一部分，該團隊向相關方通報了這個漏洞。 涉事無人機的製造商包括大疆創新和HoverAir在內的多家公司，在公開所有技術細節之前，都採取了相應措施。此舉旨在讓這些公司有時間探索潛在的緩解措施或韌體更新，以增強其演算法抵禦此類物理攻擊的能力。
風險與應用案例：從公共安全到騷擾
除了用雨傘「獵殺」無人機的軼事之外，FlyTrap 研究還帶來了以下幾點： 嚴重的安全隱患 以及自主系統的大規模部署。該研究的合著者、加州大學爾灣分校電腦科學教授阿爾弗雷德·陳強調，自動追蹤是一把雙面刃。
一方面，這些功能對於…非常有用 公共安全行動、邊境巡邏或基礎設施監控它們使無人機能夠監控大片區域或追蹤嫌疑人而無需持續操控，從而節省資源並提高當局的反應能力。
另一方面，同樣的技術也可以用於遠不那麼高尚的目的： 個人騷擾、間諜活動、侵犯隱私 在公共或私人場所，未經授權跟蹤人員等行為屢見不鮮。當任何人都可以購買具有自主追蹤功能的無人機並將其用於可疑用途時，安全與風險之間的平衡就變得複雜起來。
研究的第一作者、電腦科學家謝紹元強調了一把簡單的雨傘就能輕鬆解決問題。 控制某些自主無人機的行為 這迫使我們重新思考在敏感環境中使用這些設備。如果它們如此容易被人為操控，那麼在安全漏洞可能造成嚴重後果的情況下，或許應該限製或規範它們的部署。
此外，這種攻擊不僅可以用於 摧毀敵對或入侵無人機但同時也是為了逃避合法的監視。有組織的團夥可以利用各種變體的捕蠅草圖案來躲避警方或軍用無人機的偵察，製造陰影區域，或者迫使飛機過於靠近而暴露自身位置。
一次物理攻擊重新引發了關於無人機網路安全的辯論
FlyTrap案件最引人注目的方面之一是它涉及… 針對感知演算法的物理攻擊這不是數位入侵。沒有韌體破解，沒有遠端系統訪問，也沒有篡改無線電通訊。這一切都發生在現實世界中，就在無人機的攝影機前。
這類漏洞被稱為物理對抗攻擊，它顯示： 人工智慧系統的安全 這遠遠超出了控制軟體和資料網路的範疇。如果解讀現實的演算法會被環境中的視覺模式所欺騙，那麼薄弱環節可能只是像雨傘圖案這樣微不足道的東西。
以捕蠅草為例，其圖案經過專門設計，旨在利用… 神經網路在計算運動方面有缺陷 以及與目標的距離。無人機並非隱藏目標，而是透過操縱感知，使無人機誤以為目標正在遠離。
這種方法凸顯了標準安全措施——通訊加密、強式驗證、存取控制——不足以保護… 具有自主功能的無人機系統此外，增強電腦視覺演算法對惡意視覺模式的穩健性也至關重要。
隨著人工智慧無人機的使用越來越廣泛， 城市環境、關鍵基礎設施和警務行動忽視這類風險可能導致嚴重事件的發生。這不僅關乎有人擊落一架商用無人機，而是類似的策略被應用於更具戰略敏感性的情境。
傘式防禦法的應用及局限性
從公眾的角度來看，加州大學歐文分校的這項發現也提供了一種可能性。 低成本防禦工具理論上，被處於自主追蹤模式的無人機追蹤的人可以使用帶有捕蠅草圖案的雨傘來吸引無人機並將其摧毀，但始終要在本國的法律範圍內。
這種可能性引發了關於…的辯論 享有自衛權，免受空中監視尤其是在騷擾、間諜活動或非法侵犯隱私的情況下。面對一般民眾似乎遙不可及的監控技術，像雨傘這樣簡單的物品就成為了一種觸手可及的應對措施。
然而，研究團隊本身也警告說，捕蠅草並非一種 適用於任何無人機的神奇解決方案其有效性取決於設備是否使用某些基於電腦視覺的追蹤演算法以及是否啟動自主追蹤模式。
此外，如果不深入了解神經網路如何處理影像，僅複製這種模式可能無法得到相同的結果。簡單地列印一個引人注目的設計並期望它有效是不夠的：該方法的成功在於… 對圖形圖案進行數學和實驗優化.
還必須考慮法律框架：擊落或捕獲無人機可能受到管制甚至被禁止，這取決於國家和無人機執行的任務類型。在使用任何中和技術之前，無論其看起來多麼簡單，都必須… 了解空氣和隱私法規 當前的。
顯而易見，這類研究對…很有用 向製造商和監管機構施壓 在提高安全標準方面，既要防止濫用無人機，又要防止無人機被實體物體輕易操控。
綜上所述，FlyTrap 案例表明，自主無人機的技術複雜性並不能使其刀槍不入。 圖案合適的雨傘如果能充分了解機載人工智慧如何「看待」世界，即使是簡單的雨中漫步，也能讓原本以為一切盡在掌握的無人機遭遇最糟糕的情況。
